Question

一定温度下向某容积固定的密闭容器中加入2mol A和1mol B，发生如下反应：2A（g）+B（g）⇌3C（g）+D（s）△H=-Q kJ•mol．1（Q＞0）当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁kJ，物质A的转化率为α．请回答下列问题：（1）Q₁______Q（填“＜”、“＞”或“=”），理由是______．
（2）A的转化率=______（用含Q、Q₁的代数式表示）；平衡后，若加入少量物质D，A的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）反应达到平衡后，若升高温度，K______（填“增大”、“减小”或“不变”），混合气体的平均相对分子质量______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q₁ kJ的是______（稀有气体不参与反应）（填序号）．
A.2mol A、1 mol B、1mol Ar
B.3mol C、1mol D
C.1mol A、0.5mol B、1.5mol C、0.5mol D
D.2mol A、1mol B、1mol D．

Answer

（1）依据反应是可逆反应不能进行完全分析判断；
（2）依据热化学方程式计算A转化物质的量，D为固体改变用量不影响平衡；
（3）反应是放热反应，升温反应平衡向逆向进行，依据平衡常数、平均摩尔质量概念分析判断；
（4）选项A中，稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变；
选项B，反应从逆反应开始，反应吸收热量；
选项C有反应物，达平衡时放出的热量小于Q1 KJ．
选项D改变固体量不影响平衡，热量不变；
【解析】
（1）加入2mol A和1mol B，发生如下反应：2A（g）+B（g）⇌3C（g）+D（s）△H=-Q kJ•mol．1（Q＞0），焓变是完全反应时的热量变化；当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1kJ，反应是可逆反应不能进行彻底，所以放热Q1＜Q；
故答案为：＜；反应是可逆反应不能进行彻底；
（2）2A（g）+B（g）⇌3C（g）+D（s）△H=-Q kJ•mol；
    2                                 Q
                                  Q1
A的转化率=×100%=×100%
平衡后，若加入少量物质D为固体，A的转化率不变
故答案为：×100%；不变；
（3）2A（g）+B（g）⇌3C（g）+D（s）△H=-Q kJ•mol．1（Q＞0），反应是放热反应，温度升高，平衡逆向进行，平衡常数减小，混合气体的平均相对分子质量等于气体质量除以气体总物质的量，反应前后气体物质的量不变，但逆向进行气体质量增大，所以平均摩尔质量增大；
故答案为：减小，增大；
（4）A、稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变，故A符合；
B、反应从逆反应开始，反应吸收热量，故B不符合；
C、有反应物生成物，达平衡时放出的热量小于Q1KJ，故C不符合；
D、增加固体的量不影响平衡，热量不变，故D符合；
故选AD．